大学物理与中学物理衔接问题的几点建议

丁守兵 黄予 冯涛 毋志民

[摘           要]  在大学物理的教学过程中如何做好与中学物理的有效衔接问题，是每位大学物理教师应该思考的问题。由于学生在大学物理的学习过程中困难重重，影响了大學物理的教学质量。从大学物理与中学物理在教育方式、教学内容和思维方式上的差异，物理教学过程中遇到的问题出发，分析了大学物理与中学物理的差异，提出了解决大学物理与中学物理衔接问题的几点建议。

[关    键   词]  大学物理; 中学物理;有效衔接

[中图分类号]  G642                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2021）28-0046-02

一、引言

物理学是研究物质的基本结构、基本运动形式以及相互作用规律的科学，是人类在探索自然奥秘的过程中形成的学科。物理学最初是从对力学运动规律的研究发展起来的，后来又研究热现象的规律，研究电磁现象、光现象以及辐射的规律。到12世纪末，物理学已经形成一个完整的体系，被称为经典物理学。在20世纪初的30年里，物理学经历了一场伟大的革命，相对论和量子力学的诞生，标志着物理学进入了近代物理学时期。在过去的100年中，在探讨物质结构和运动基本规律的进程中，每一次重大的发现和突破都引发了新领域、新方向的发展，甚至产生了新的分支学科、交叉学科和新的技术学科，如力学、热学、光学、声学等。尽管物理学是一门古老的基础性学科，但是物理学与今天乃至未来的人类生活和科技发展都有重要、紧密的联系。除了给学生传授科学知识外，大学物理在培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面具有其他课程不能替代的重要作用。此外，物理学研究方法和逻辑思维方法在当今科学研究的各个领域都有广泛的应用。因此，大学物理课程是高等学校理工科各专业学生的一门重要的通识必修基础课。

然而，笔者在从事大学物理教学的过程中发现，很多学生对大学物理的学习在前期相对轻松，而到后期会越来越困难。这主要是因为学生通过长达5年的中学物理的学习，很多思维方式和学习方法已经养成。并且由于大学物理和中学物理的知识体系相似，导致部分内容重复，尤其是力学部分，而这一部分又是大学物理的第一部分内容，导致学生认为大学物理与中学物理差别不大，很容易形成学习的错觉。而到后期电磁学、光学、振动和热学部分的学习时，由于不适应大学物理的学习方式，多数学生会感觉到大学物理的学习困难重重，许多问题也都逐渐暴露了出来[1]。因此，分析大学物理与中学物理的差异，找出大学物理与中学物理的有效衔接方法，使学生尽早适应大学物理的学习具有非常重要的意义。

二、大学物理与中学物理的差异

（一）教育方式的差异

中学教育的目的是为高等院校输送更多的学生，尤其是在高考分数的影响下，中学物理的教育更注重知识点的记忆和运用，忽视能力的培养。对重点知识点会进行反复讲解，举一反三。例如，带电粒子在电磁场中的运动，在中学阶段会先介绍带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，然后再介绍带电粒子运动的规律，以及运动的半径、速度和周期的求解方法，此后再寻找带电粒子在无边界、单边界、矩形边界和圆形边界磁场中的运动规律，最终找到解决这一类问题的规律。将其作为一个专题进行长达一到两节课的讲解，并进行反复的题海练习。然而，这种教育方式在大学物理的教学过程中并不适用，因为大学教育的目的是为社会输送合格的人才，大学物理的学习是为了积累学生的科学文化知识，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生的抽象与逻辑思维能力、创新能力和科学素养。此外，中学阶段要用三年时间重点学习物理的几大模块，而大学物理中通常要用一到两个学期学习完整个大学物理的全部内容。因此，大学物理更注重引导学生的自学能力和理解能力，不会在某一模块上花费太长时间，往往一节课会涵盖多个知识点。

（二）教学内容的差异

中学物理的教学内容主要分为必修和选修两大部分，必修部分只有力学模块，而电磁学、光学、热学、振动和波动模块是选修部分。其目的是让学生根据自己的兴趣爱好以及今后的人生发展规划需求去选择自己的学习模块。然而，在高考这个指挥棒下，大部分学校会统一选择比较简单的内容，相对较难的内容很少去选。而电磁学、光学和热学对于理工科的学生来说是非常重要的，尤其是化学专业的学生，热学就更为重要。并且中学物理的教材中概念原理较少，习题较多，而大学物理的教材更多地注重概念原理及其相关论证，习题较少。

（三）思维方式的差异

中学物理中的物理问题和物理模型是简化的、理想化的。比如，中学物理中的物理量大部分是不随时间变化的、不考虑其方向性的恒标量，并且物质往往是均匀的不随空间变化的。而大学物理中经常需要解决一些实际问题，或者接近于实际的问题，这就需要还原其本来面目。而实际物理量大多是变化的、非均匀的、有方向的，需要用到微积分的思想和矢量的概念去分析和解决实际问题。要对具体问题的物理概念和物理思想有更深刻的理解，而不是简单地套用物理公式算题。此外，通过长期的中学物理学习，学生形成了一种错误的思维定式，认为能解题尤其是会解难题是学好物理的标准。然而大学物理的学习，目的不仅仅是学习知识，更多的是了解物理本质，培养学生严谨的学习态度和科学的思维方式。

三、大学物理与中学物理有效衔接的建议